דוח זה מספק תיאור מפורט של המתודולוגיה ואת התוצאות של מיפוי אופטי סימולטני endocardial ו epicardial של עירור חשמלי של אטריום נותר בשלמותו הלב Langendorff-perfused כבשה במהלך פרפור פרוזדורי למתוח-Induced.
מאמר שיטה
דוח זה מספק תיאור מפורט של המתודולוגיה ואת התוצאות של מיפוי אופטי סימולטני endocardial ו epicardial של עירור חשמלי של אטריום נותר בשלמותו הלב Langendorff-perfused כבשה במהלך פרפור פרוזדורי למתוח-Induced.
פרפור פרוזדורי (AF) הוא הפרעת קצב הלב מורכב עם תחלואה ותמותה גבוהים. 1,2 זה הקצב השכיחה ביותר הפרעה מתמשכת הלב לראות הקלינית ו השכיחות שלה צפוי לגדול בשנים הקרובות. 3 הגברת הלחץ התוך פרוזדורים ועל התרחבות הוכרו ארוך להוביל AF, 1,4 אשר מדגיש את הרלוונטיות של השימוש במודלים של בעלי חיים ולמתוח ללמוד AF דינמיקה. הבנת המנגנונים AF דורשת ראיה של גלי חשמל לב עם רזולוציה גבוהה במרחב ובזמן. בעוד הזמני ברזולוציה גבוהה יכולה להיות מושגת על ידי מיפוי חשמל קונבנציונלי מסורתי השתמשו במחקרים אלקטרו האדם, מספר קטן של אלקטרודות תוך פרוזדורים אשר ניתן להשתמש בו זמנית מגבילה את ברזולוציה מרחבית ומונעת כל מעקב מפורט של גלי חשמל במהלך הפרעות קצב. המבוא של מיפוי אופטי אפיון מופעלת רחב בשטח של 90 בתחילת הפעילות fibrillatory יחד עם רזולוציה תת מילימטר מרחבי במודלים של בעלי חיים 5,6 ו הובילו לזיהוי במהירות של ספינינג תבניות גל חשמלי (הרוטורים) כמו מקורות fibrillatory פעילות זו עלולה להתרחש החדרים או הפרוזדורים. 7-9 זמן שימוש בשילוב תדר תחום מנתח של מיפוי אופטי ניתן להדגים אתרים נפרדים של פעילות בתדירות גבוהה תקופתיים במהלך AF, יחד עם תדירות הדרגתיים בין אטריום על ימין ועל שמאל . האזור עם המהירות הרוטורים מפעיל בתדירות הגבוהה ביותר שמניע את הפרעות קצב הכוללת. 10,11 גלים שמקורם הרוטור כגון אינטראקציה עם מכשולים או תפקודית או אנטומית שנקרה בדרכם, וכתוצאה מכך תופעת הולכה fibrillatory. 12 מיפוי של פני השטח endocardial אטריום השמאלי האחורי (PLA) מאפשר מעקב של AF גל הדינמיקה באזור הרוטור בתדירות הגבוהה ביותר. חשוב לציין, PLA הוא האזור בו intracavitary קטטר מבוססי נהלים פולשני הם AF סיום מוצלח ביותר אצל חולים, 13, אשר מדגיש את הרלוונטיות של לימוד AF הדינמיקה של הפנים של אטריום שמאל. כאן אנו מתארים מודל של כבשים AF חריפה למתוח-Induced, הדומה כמה מן המאפיינים של אדם התקפי פרפור פרוזדורים. מיפוי Epicardial על אטריום שמאל הוא השלים עם מיפוי endocardial של PLA להשתמש בערוץ כפול borescope נוקשה c-רכוב על מצלמת CCD, המייצג את הגישה הישירה ביותר כדי לחזות את דפוסי ההפעלה באזור הרלוונטי ביותר עבור תחזוקה AF.
1. הלב הסרת זלוף Langendorff
כבשים במשקל 35-40 ק"ג מורדמים באמצעות 4-6 מ"ג / ק"ג propofol ו 60-100 מ"ג / ק"ג של נתרן pentobarbital. לבבות מוסרים באמצעות פתיחת בית החזה ומחובר למערכת Langendorff-זלוף עם מחזורי חמצן (O2 95%, 5% CO2) הפתרון של Tyrode בקצב זרם בלתי פוסק של 240-270 מ"ל / דקה, pH 7.4 ו 35.5-37.5 ° C. הרכב של Tyrode (מ"מ) הוא: 130 NaCl, KCl 4.0, MgCl2 1, CaCl2 1.8, NaHCO3 24, NaH2PO4 1.2, 5.6 גלוקוז, אלבומין ו - 0.04 גר '/ ל' Blebbistatin 10 מיקרומטר (אנזו מדעי החיים International, Inc פגישה פלימות, פנסילבניה, ארה"ב) משמש כדי לצמצם את כוח התכווצות.
2. מתיחה הנגרמת פרפור פרוזדורים בלב Langendorff-perfused הכבשה
הלב מבודד, perfused כלילית עובר לנקב פרוזדורים טרנס במחיצה כדי לאפשר ללחץ intracavitary השווה בשני הפרוזדורים. פתחי כל וריד חתומות אז, למעט הנחות הווריד הנבוב, אשר cannulated ומחובר חיישן דיגיטלי (Biopac מערכות מתמר-TSD104A; Biopac Systems, Inc, Goleta, קליפורניה, ארה"ב) ואת הצינורית יצוא אשר פתוחות גובה מעל הפרוזדורים מווסתים את הלחץ התוך פרוזדורים. הלחץ גובר לאחר מכן 12 ס"מ H 2 O, מה שמוביל להגדלת ~ של 30% ביחס נפח פרוזדורים נפח ב 6 ס"מ H 2 O. הלחץ נשמר יציב לאורך הניסוי. לפני איטום הוורידים צנתרים אלקטרודה tetrapolar (Torq, מדטרוניק / מיניאפוליס / MN / ארה"ב) ממוקמות בכל הוורידים ריאתי להקליט אותות דו קוטבית משתי אלקטרודות דיסטלי (קצב הדגימה, 1.0 kHz) באמצעות מגבר מערכות Biopac (DA100C; Biopac Systems, Inc, Goleta, קליפורניה, ארה"ב). שניים נוספים custum מתוצרת אלקטרודות דו קוטבית ממוקמות על גג תוספת פרוזדורים שמאל (LAA) ואת החלק העליון של תוספת פרוזדורים הנכון.
3. מיפוי אופטי להגדיר
4. פרפור פרוזדורי פרוטוקול
תחת למתוח פרוזדורים מתמשך AF מושרה באמצעות צעדה פרץ (12 הרץ, 5 ms קטניות, סף הדיאסטולי 2x) על ידי אלקטרודה צעדה הממוקם על גבי LAA. AF הוא הורשה להמשיך במשך 50 דקות, 5 שניות סרטים אופטי נרכשים על שני מרווחי דקות. הקלטות דו קוטבית נאספים באופן רציף. רכישת הסרטים אופטי מעורר רכישה סימולטנית של 5 שניות קטעים של הקלטות דו קוטבית.
5. תדירות ניתוח
ניתוח תדירות מאפשר זיהוי אזורים עם שיעור גבוה במהלך ההפעלה AF, יחד עם תדירות הדרגתיים בין אטריום על ימין ועל שמאל. דומיננטי (DF) מפות תדירות מתקבלים כל סרט אופטי לאחר החלת אלגוריתם Fast Fourier Transform (FFT) כדי לאותת בזמן סדרת הקרינה נרשם כל פיקסל. 7 FFT מוחל גם על 5 אותות second דו קוטבית (גבוהה לעבור סינון ב 3 הרץ נמוך לעבור סינון ב Hz 35) מסונכרן עם הסרטים אופטי.
6. פרפור פרוזדורי הדינמיקה
בנוסף מאפשרת כימות קורלציה מרחבית של תחומים בתדירות הגבוהה ביותר עם הדפוס הנפוץ ביותר של הפעלת המתקבל באזור מסוים. האחרון מדגיש את התפקיד המכריע של ממפה את פני השטח endocardial של PLA, שכן בדרך כלל מייצג את האזור שבו התחומים בתדירות הגבוהה ביותר נמצאים במהלך AF חריפה.
7. נציג תוצאות:
דומיננטי (DF) תדירות הדרגתיים מ PLA כדי LAA ו RAA נוכחים במהלך AF חריפה למתוח-Induced. האזור DF הגבוה ביותר הוא מקומי או ליד או באחד הוורידים ריאתי או אי שם PLA. פרק 11 נציג AF מוצג באיור 3, שבו DF הגבוה ביותר הוא מקומי על PLA (עורק הריאה הימני נחותים). התוצאות תומכות בנוכחות של מקורות תדר גבוה נהיגה PLA AF בקנה אחד עם משמאל הדרגתיים DF הזכות לצפות במהלך ההליכים פולשני ב AF האדם התקפי. 16
כימות של דפוסי ההפעלה באמצעות המפה סרטים שלב מראה כי המספר הגבוה ביותר של הרוטורים נמצא ב-PLA לבין צומת בין PLA ואת LAA. 8 מדי פעם אפשר לזהות לטווח ארוך הרוטורים שמרכזו הסיבוב (נקודת הסינגולריות) localizes עם התדר הגבוה ביותר. 10 מאז רקמות פרוזדורים מייצג מבנה תלת ממדי, זיהוי הרוטורים על פני השטח endocardial ממופה של PLA עולה כי מרכז הסיבוב של הרוטורים אלה (נימה) היא בסופו של דבר בניצב לפני השטח של אזור המיפוי . איור 4 מראה כזה הרוטור רשמה endocardium של PLA עם הולכה fibrillatory סימולטני כלפי LAA, אשר גם בקורלציה עם שיפוע תדר בין PLA ואת LAA (9 ו - 6.4 הרץ בהתאמה). מספר הרוטורים היא גבוהה באופן עקבי ב-PLA מאשר LAA, אשר טוען תפקיד חיוני של החזרה על PLA כדי לשמור על הפרעות קצב במודל זה.
בסך הכל, התוצאות תומכים בתיאוריה לפיה הרוטורים יציבה ומהירה אטריום שמאל עשויים לנהוג מתיחה חריפה הנגרמת AF והגלים שייווצרו לעבור מורכבים, מבוזרים מרחבית לחסום דפוסים הולכה כראש הם כלפי אטריום הנכון, מפגין כמו הולכה fibrillatory בהדרגה להקטין דומיננטי תדירות.

באיור 1. ייצוג בתרשים של הניסוי להגדיר. ת: borescope נוקשה הוא הציג דרך הקיר הקדמי של החדר השמאלי ואת פתח שסתום צניפי וממוקדת על פני השטח endocardial של אטריום השמאלי האחורי (PLA). מצלמת CCD הוא מצמידים את borescope ואת התאורה לייזר ניתן באמצעות מדריך לייזר נוזלי המחובר אל החלק הנחות של borescope. מיפוי Epicardial מבוצע על LAA. אלקטרודות דו קוטבי ממוקמות על גג אטריום ימין של אטריום שמאל. נוסף אותות דו קוטבית מתקבלים הוורידים ריאתי. ב ': להציג Lateral הבאים אטריום שמאל פתיחת הקיר לרוחב להמחשה. קצה borescope מאירה את פני השטח endocardial של PLA. אלקטרודה דו קוטבית ממוקם על גג אטריום שמאל. LAA: שמאל תוספת פרוזדורים. LV: החדר השמאלי. דלקת מפרקים שגרונית: אטריום הנכון. RV: החדר הימני.

איור 2. דפוסים שונים של הפעלת מזוהה אחרי דור של סרטים שלב. ת: יריות רצופות של הצמד תוספת פרוזדורים שמאל (LAA) להראות את הציר של הרוטור סביב מרכזו של הסיבוב (נקודת הסינגולריות). משמאל לימין, סיבוב אחד מלא הושלמה. B: פריצת דרך מדגם ההפעלה דפוס על LAA. הגל מופיע במעלהלכל בפינה הימנית של שדה הראייה ואת מתפשטת כלפי חוץ. C: ארבעה גלים תקופתיים מאורגן spatiotemporally (בשלב 0, 182, 352 ו - 512 אלפיות, בהתאמה) מגיע מאזור PLA כלפי LAA. Isochrones נרשמות בשעה 10 מילישניות במרווחים. התחתונה, מפתח עבור השלבים השונים של פוטנציאל הפעולה היא בצבעים.

איור 3. זיהוי אזורים עם פעילות בתדירות הגבוהה ביותר במהלך מתיחה חריפה הנגרמת AF בלב Langendorff-perfused כבשה מבודדים. ת: להציג האנטומי של תוספת פרוזדורים שמאל (LAA), תוספת פרוזדורים ימינה (RAA) ו אטריום השמאלי האחורי (PLA). PLA התמונה היא להציג אנדוסקופית של האזור הממופה עם ארבעת ורידי הריאה (PVS). ב: מפות DF מתקבל על ידי מיפוי אופטי על LAA ו-PLA. ערך תדר ב RAA התקבל electrograms דו קוטבית. האזור בתדירות הגבוהה ביותר ממוקם PLA. C: ספקטרה נציג השלטון, שבה DF המרבי המתאים הרץ 12.4 בשעה האזור PLA של PVS הנכון. LSPV: שמאל וריד ריאתי מעולה. LIPV: שמאל וריד ריאתי נחות. RSPV: ימין עורק ריאתי מעולה. RIPV: ימין עורק ריאתי נחות. לשכפל מהפניה 11 (דוד Filgueiras ראמה & חוסה Jalife. המנגנונים פרפור פרוזדורים. במדע בסיסי עבור Electrophysiologist קלינית, Vol. 3 (עורך צ'ארלס Antzelevitch) 141-156 (סונדרס, 2011).

איור 4. Simultaneousphase מפות (A, B) ומפות תדירות הדומיננטי (C) מהפרוזדור השמאלי האחורי (PLA) ו תוספת פרוזדורים שמאל (LAA). ת: יריות הצמד רצופות מן PLA מראה הרוטור לבין היסחפות של נקודת הייחודיות שלה. ב ': סימולטני הצמד שלב יריות LAA. דפוסי ההפעלה להראות התפשטות גלים תואם הולכה fibrillatory. הנקודות הסינגולריות נוכחים גם קורלציה עם wavebreaks באזור הולכה fibrillatory. (ראה גם וידאו 4) C: סימולטני מפות תדירות הדומיננטי מן PLA ואת LAA. האזור המהיר ממוקם בקצה PLA (9 הרץ), אשר בקורלציה עם נוכחות של הרוטור בניתוח המפה שלב. התדירות הגבוהה ביותר ב LAA הוא 6 הרץ, אשר תואמת הולכה fibrillatory. בצד ימין של הפאנל C, הפעלות אופטי בודד מ - פיקסל ו-PLA LAA מוצגים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המאפיינים של מתיחה חריפה הנגרמת AF בלב כבשים מבודד להידמות כמה מאפיינים של אדם התקפי פרפור פרוזדורים. עלייה חדה בלחץ התוך פרוזדורים בלב כבשים מאפשר החזקת AF עבור תקופות זמן ארוכות, בדומה לסיכון גבוה יותר AF שנצפה בחולים עם התרחבות פרוזדורים. 1 הנוכחות של שמאל לימין הדרגתיים DF ב כבשים אטריה גם דומים לאלה הרשומים ללימודים אלקטרו האדם. 16 לפיכך, הבנת מנגנון לקיום AF במודל זה חריף עשוי לשפר את אסטרטגיות טיפוליות המשמשים כיום אדם התקפי פרפור פרוזדורים. חלק מן המג...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
אין ניגודי אינטרסים הכריז.
נתמך בחלקו על ידי מענקי NHLBI P01-P01 ו-HL039707 HL087226 וקרן Leducq (JJ ו OB), על ידי האגודה ספרדי לקרדיולוגיה המלגה, ברי Fundación פדרו דה לה מסה Fundación אלפונסו מרטין Escudero (DFR), על ידי הפדרציה Francaise de Cardiologie (סל"ד), על ידי פרס קצב הלב האגודה אחווה, אחוות יפן Heart Foundation / האגודה היפנית Electrocardiology (שלי).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומר שם | חברה | מספר קטלוגי | |
| המתה | |||
| הפרין | סיגמא | H3393 | |
| Propofol | אבוט | 5206-04-03 | |
| Pentobarbital | Lundbeck Inc | NDC 67386-501-55 | |
| ההיכרויות 18 Gauge | Terumo | אס * FF1832 | |
| צינור endotracheal אזוקות (9 מ"מ) | DRE וטרינרית | # 9440 | |
| סיבים אופטיים מקרה ראי גרון | DRE וטרינרית | # 991 | |
| Blade סיבים אופטיים | DRE וטרינרית | # 984 | |
| הפעלה מספריים | DRE וטרינרית | # 9702 # 1944 | |
| ידית איזמל Solid 4 # 3 " | Roboz כירורגי Instrument ושות' בע"מ | RS-9843 | |
| להבים איזמל סטרילית | Roboz כירורגי Instrument ושות' בע"מ | RS-9801-10 | |
| אוורור שקית | Westmed | 562013 | |
| סימס מספריים חדים ומעוקלים / בלאנט | Roboz כירורגי Instrument ושות' בע"מ | RS-7035 | |
| רקמות מלקחיים (× 2) | DRE וטרינרית | # 1895 | |
| מלקחיים קאנטרוביץ' בית החזה, 11 " | Biomedical Research מכשירים, Inc | 34-1980 | |
| Finochietto מפזר חזה גדול | קאפ כירורגית כלי בע"מ | KS-7301 | |
| פתיחת בית החזה המזמרה | Rostfrei Solingen | ||
| מגש פלסטיק | Nalgene | פישר | |
| מיפוי אופטי | |||
| בון מספריים (× 2) | Roboz כירורגי Instrument ושות, Inc | RS-5840SC | |
| כירורגי משי | פישר | 50-900-04214 | |
| מלקחיים הביתור Micro | Roboz כירורגי Instrument ושות, Inc | RS-5130 | |
| אלקטרודה צנתרים Tetrapolar (Torq) (4 ×) | מדטרוניק | 05580SP | |
| חיישן דיגיטלי. Biopac מתמר מערכות | Biopac Systems, Inc | RX104A | |
| Biopac מגבר מערכות | Biopac Systems, Inc | DA-100C | |
| Di-4-ANEPPS | סיגמא אולדריץ, רח' | D8604-5mg | |
| Blebbistatin | אנזו מדעי החיים International, Inc | BML-E1315-0025 | |
| LittleJoe CCD מצלמת וידאו (× 2) | SciMeasure מערכות אנליטיות, Inc | ||
| Dual-channel נוקשה borescope | אוורסט ויט, Inc | R10-25-0-90 | |
| זלוף משאבות (× 2) | קול בן הזוג | GK-77920-30 | |
| טמפרטורת בדיקה | קול בן הזוג | R-08491-02 | |
| ה-pH מטר | פישר | 01-913-806 | |
| מד טמפרטורה דיגיטלי | קול בן הזוג | GK89000-10 | |
| Oxygenator מסננים | סורין | 05318 | |
| הסיליקון צינורות טפטוף (L / S 15) | MasterFlex | 96410-15 | |
| אור לייזר מדריכים (× 6) | אוריאל Corporation | 77536 | |
| אור נוזלי מדריך (0.2 בליבת) | ניופורט Corporation | 77556 | |
| לייזר גנרטור (1 וואט) (1 ×) | שנחאי חלום Lsaer Tecchnology | SDL-532-1000T | |
| לייזר גנרטור (5 וואט) (1 ×) | ספקטרה לפיסיקה לייזרים | מיל 5sJ |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה